Przejdź do treści

Wzrost aktywności rentgenowskiej w centrum Drogi Mlecznej

Trzy znajdujące się na orbicie kosmiczne teleskopy rentgenowskie wykryły w ramach długoterminowego monitoringu zwiększoną częstotliwość rozbłysków rentgenowskich pochodzących z zazwyczaj spokojnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Naukowcy próbują dowiedzieć się czy jest to normalne zachowanie, które jak dotąd im umykało ze względu na ograniczony czas obserwacji czy też owe rozbłyski spowodowane są przez niedawne bliskie przejście w pobliżu czarnej dziury tajemniczego obiektu pyłowego.

Łącząc informacje z długoterminowych kampanii obserwacyjnych Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra oraz teleskopu XMM-Newton z obserwacjami teleskopem Swift astronomowie byli w stanie dokładnie śledzić aktywność supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej przez ostatnie 15 lat. Supermasywna czarna dziura zwana Sagittarius A* charakteryzuje się masą ponad 4 milionów mas Słońca. Promieniowanie rentgenowskie emitowane jest przez gorący gaz przemieszczający się w kierunku czarnej dziury.

Nowe badania ujawniły, że Sgr A* emituje jeden jasny rozbłysk rentgenowski średnio co dziesięć dni. Jednak w ciągu ostatniego roku częstotliwość pojawiania się jasnych rozbłysków z Sgr* wzrosła dziesięciokrotnie do jednego rozbłysku dziennie. Wzrost został zaobserwowany wkrótce po bliskim przejściu w pobliżu Sgr A* tajemniczego obiektu oznaczonego jako G2.

"Przez kilka lat śledziliśmy emisję rentgenowską z Sgr A*. W tym czasie nastąpiło także bliskie przejście obiektu pyłowego" mówi Gabriele Ponti (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Niemcy). "Rok temu uważaliśmy, że nie miało ono absolutnie żadnego wpływu na Sgr A*, jednak nowe dane wskazują, że mogliśmy nie mieć racji."

Pierwotnie astronomowie uważali, że G2 to rozciągnięty obłok gazu i pyłu. Jednak po jego przejściu w pobliżu Sgr A* pod koniec 2013 roku jego wygląd za bardzo się nie zmienił poza nieznacznym rozciągnięciem przez grawitację czarnej dziury. Z tego też powodu naukowcy uznali, że G2 nie jest tylko obłokiem gazowym, a raczej gwiazdą okrytą obszernym kokonem pyłowym.

"Nie ma ogólnej zgody co do natury obiektu G2," mówi Mark Morris z University of California. "Niemniej jednak fakt, że Sgr A* stał się bardziej aktywny wkrótce po zbliżeniu do niego G2 wskazuje na to, że materia uwalniana z G2 mogła spowodować wzrost aktywności czarnej dziury."

Mimo, że zbieżność przejścia G2 i wzrostu aktywności rentgenowskiej Sgr A* wydaje się intrygująca, astronomowie zauważają, że inne czarne dziury także zachowują się jak Sgr A*. Możliwe zatem, że zwiększona aktywność Sgr A* może być powszechna dla czarnych dziur i zupełnie niezwiązana z G2. Wszak wzrost aktywności rentgenowskiej może być związany ze zmianą intensywności wiatrów z pobliskich masywnych gwiazd, które dostarczają materiału do czarnej dziury.

"Jest za wcześnie, abyśmy mogli być pewni, ale z pewnością będziemy uważnie obserwować Sgr A* w zakresie rentgenowskim w nadchodzących miesiącach," mówi współautorka Barbara De Marco (Max Planck). "Miejmy nadzieję, że nowe obserwacje powiedzą nam czy G2 jest odpowiedzialna za zmianę zachowania czy też nowe rozbłyski należą do normalnego zachowania czarnej dziury."

Analiza objęła 150 obserwacji z teleskopów Chandra i XMM-Newton skierowanych na centrum Drogi Mlecznej w ciągu ostatnich 15 lat (od września 1999 roku do listopada 2014 roku). Wzrost w częstotliwości i jasności rozbłysków z Sgr A* wystąpił w połowie 2014 roku, kilka miesięcy po zbliżeniu G2 do potężnej czarnej dziury.

Jeżeli wytłumaczenie uwzględniające G2 jest właściwe, wzrost ilości jasnych rozbłysków rentgenowskich byłby pierwszą oznaką większej ilości materii wpadającej do czarnej dziury. Część gazu musiałaby zostać oderwana z obłoku i uwięziona przez pole grawitacyjne Sgr A*. Następnie mogłaby zacząć oddziaływać z gorącą materią spływającą w kierunku czarnej dziury.

Więcej informacji:

Źródło: MNRAS/phys.org